EP1325620A2 - Data transmission via a radio interface between an analog telephone link and a data processing user terminal - Google Patents

Data transmission via a radio interface between an analog telephone link and a data processing user terminal

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EP1325620A2
EP1325620A2 EP01982162A EP01982162A EP1325620A2 EP 1325620 A2 EP1325620 A2 EP 1325620A2 EP 01982162 A EP01982162 A EP 01982162A EP 01982162 A EP01982162 A EP 01982162A EP 1325620 A2 EP1325620 A2 EP 1325620A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signals
digital signals
transmission
analog
radio
Prior art date
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Granted
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EP01982162A
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German (de)
French (fr)
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EP1325620B1 (en
Inventor
Rolf Hertel
Christian Kranz
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Publication date
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Publication of EP1325620A2 publication Critical patent/EP1325620A2/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1325620B1 publication Critical patent/EP1325620B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/725—Cordless telephones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2250/00—Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/08—Details of telephonic subscriber devices home cordless telephone systems using the DECT standard
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/08—Interfaces between hierarchically different network devices between user and terminal device

Definitions

  • the invention relates to a method, a system and a device for transmitting transmission data via a radio interface between an analog telephone connection and a data processing subscriber device, in particular between a public telephone network and a personal computer (PC).
  • the invention further relates to the use of a means for converting analog signals of an analog telephone connection into digital signals and / or vice versa.
  • a popular application is the wireless transmission of transmission data from an analog
  • Telephone connection to be received and / or to be transmitted via such There is often a connection to a public telephone network in living rooms or offices, which is designed to transmit telephone signals, for example at a frequency between 300 Hz and 3400 Hz.
  • modems modulator / demodulator
  • a modem adds control information to the transmission data to control the
  • the modem receives analog signals from the telephone connection, converts them into digital signals, interprets the digital signals and thus receives the transmission data.
  • the control information only signals the start and end of a data transmission.
  • the transmission data is also compressed and confirmation or error messages are transmitted as control information.
  • the preparation of the transmission data for converting the digital signals into analog signals will be referred to as coding in the following, and the extraction of transmission data from the digital signals will be referred to as decoding.
  • cordless phones i.e. Widely used telephones that do not require a continuous line connection between the handset or microphone and the mains connection.
  • the advantages are obvious: the participant can move freely during the conversation.
  • cordless connections to an analog telephone connection are also desirable for data processing subscriber devices, which also include exclusively data storage devices here.
  • the location of the subscriber device can be changed in this way without having to use interfering movable line connections or having to lay new line connections.
  • a transmitting and receiving device for radio transmission of data signals.
  • the transmitting and receiving device has a transmitting and receiving device on both sides of the radio interface.
  • a transmitting and receiving device is, for example, the Gigaset M101 from Siemens.
  • this solution offers the desired convenience of wireless transmission to or from the modem, but requires at least two radios as described.
  • solutions of this type must either be designed specifically and exclusively for a specific data transmission rate or be set up to adapt to data transmissions of different speeds. Since modern modems are able to change the transmission speed during data transmission, an efficient transmission and reception device of this type is relatively complex in its mode of operation.
  • the modem is located on the opposite side of the radio interface as seen from the data processing subscriber device.
  • the radio device located on the same side as the modem must therefore also be able to perform relatively complex functions in order to be able to adapt to different data transmission rates.
  • the modem on the same side of the radio interface as the data processing subscriber device.
  • Analog signals coming from an analog telephone connection are first converted into digital signals, the digital signals are transmitted via the radio interface, then converted back into analog signals and fed to the modem.
  • ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation
  • PCM pulse code modulation
  • the radio transmission takes place at a bit rate of 64 kbit / s
  • the actual data rate is limited to a maximum of 28.8 kbit / s.
  • the present invention is based on the object of specifying a method, a system and a device for transmitting transmission data via a radio interface of the type mentioned at the outset, which enables efficient transmission of the transmission data which can be adapted to different data rates and to different transmission standards. Execution of the method or embodiments of the system and the device are intended to require or entail as little additional development effort as possible. Another object of the invention is to provide a corresponding use of an agent.
  • analog signals corresponding to the transmission data are received from the analog telephone connection (direction of reception), converted into digital signals and the transmission data are obtained by decoding the signals.
  • corresponding coded digital signals are generated from the transmission data, the digital signals are converted into analog signals and sent to the analog telephone connection (transmission direction).
  • An essential idea is that for converting the analog signals into the digital signals and / or vice versa, a converter that can also be used for converting telephone signals in a base station for one Radio telephone is used and that the digital signals are transmitted via the radio interface and the decoding and / or coding is carried out on the other side of the radio interface as seen from the base station.
  • Another important advantage of the invention is that the converter of a conventional base station can be used for a radio telephone. Thus, if such a base station is present, it is only necessary to purchase the side of the radio interface that is opposite from the base station. It is even possible to use base stations from cordless phones without any modification or adjustment. However, it is preferred to equip or change base stations so that today's peak values of data transmission rates can be achieved.
  • the converters of the base stations are at least in a position to sample the signals received from the analog telephone connection at a sampling rate of 8 kHz and to convert them into digital signals, for example, with a resolution of 15 or 16 bits. It is preferred to sample at a sampling rate greater than 8 kHz, especially about 16 kHz. Some devices available on the market are already able to do this. Such high sampling rates make it possible to implement transmission rates that correspond to modern modem methods, such as ITU-T recommendation V. 90.
  • a development of the method according to the invention relates to the radio transmission of the digital signals using a TDMA duplex method. It is proposed to have more time slots for radio transmission of the signals in one direction
  • TDMA frame to use than in the opposite direction. This enables the radio system to be loaded only to the extent that is absolutely necessary if, as with some modem transmission standards, higher transmission rates are achieved in one direction than in the opposite direction.
  • Another embodiment of the invention also relates to TDMA duplex methods. Successive time slots and / or groups of time slots of a TDMA frame are used alternately for radio transmission of the signals in one direction and the signals in the opposite direction. If the time slots for one direction and for the opposite direction alternate more than once in the TDMA frame, the dead times during which no data transmission takes place in one direction can be reduced.
  • the signal processing units on both sides of the radio interface can thus work more continuously and more effectively.
  • Another development of the method relates to the radio transmission of the digital signals according to DECT (Digital Enhanced
  • the system according to the invention for transmitting transmission data via a radio interface of the type mentioned at the outset has a converter for converting analog signals corresponding to the transmission rates, which are received by the analog telephone communication link, into digital signals and / or for converting digital signals corresponding to the transmission data into analog signals that are delivered to the telephone connection.
  • a signal processor for generating the digital signals from the transmission data and / or for obtaining the transmission data from the digital signals.
  • the system has a transmitting and receiving device for radio transmission via the radio interface.
  • the converter is part of a base station for a radio telephone
  • the base station has a first part of the transmitting and receiving device and, beyond the radio interface, a second part of the transmitting and receiving device is arranged or can be arranged, which is used to transmit the digital signals is connected to the signal processor.
  • the device according to the invention for transmitting transmission data of the type mentioned at the outset has a signal processor, for generating digital signals from the transmission data and / or for obtaining the transmission data from digital signals, and also has a control device for controlling the operation of the signal processor.
  • a connection is provided for receiving or outputting the digital signals, the digital signals having control information for controlling radio transmission of the digital signals via the radio interface.
  • the control device controls the signal processor in such a way that the digital signals also contain control information for controlling a transmission of the transmission data contained in the digital signals in the form of analog signals via the analog telephone connection
  • Send direction or such control information in the received captured digital signals is evaluated and the transmission data are obtained (direction of reception).
  • the signal processor has a unit in which both the control information for controlling the radio transmission and the control information for controlling the transmission are added or evaluated via the analog telephone connection.
  • DSP digital signal processor
  • Fig. 1 shows an embodiment of a system for transmitting transmission data via a radio interface, which is connected to a public telephone network on one side of the radio interface and is connected to a PC on the other side of the radio interface.
  • FIG. 1 The illustration in FIG. 1 is to be understood schematically and only shows components that are important for the invention. Additional components and functions can be provided.
  • Fig. 1 shows a telephone connection 25 to a public telephone network, which is implemented for example by a two-wire fixed line.
  • a base station 1 is connected to a network termination 23.
  • the base station 1 has a converter 5 for converting the analog signals received from the public telephone network into digital signals.
  • the converter 5 is used to convert digital Signals into analog signals which are delivered to the public telephone network via the network termination 23.
  • the converter 5 is in particular a ⁇ - ⁇ converter which is able to sample analog signals in the receiving direction with a sampling frequency of 16 kHz with a resolution of 15 or 16 bits.
  • the base station 1 also has a high-frequency part (HF part) 3, which converts the digital signals received by the converter 5 from the baseband into a high-frequency signal and outputs them to the antenna device 7 of the base station 1. Furthermore, the HF part 3 receives high-frequency signals from the antenna device 7 and puts them in the baseband.
  • HF part high-frequency part
  • the antenna device 7 defines a side of a radio interface 27, via which high-frequency signals can be transmitted to an antenna device 17 or can be received by the latter.
  • the antenna device 17 is part of a mobile station 11, in which the high-frequency signals are processed further.
  • the mobile station 11 does not have to be movable at all times, but can, for example, also be installed permanently. However, it is mobile insofar as it can be moved at least once to almost any location in the transmission range of the base station 1.
  • the mobile station 11 is preferably a compact, mobile device which can be connected to a data-processing subscriber device, for example, via a data line operated according to the V.24 standard or via a USB interface. In the exemplary embodiment in FIG. 1, this subscriber device is a personal computer (PC) 21.
  • PC personal computer
  • the mobile station 11 has an HF part 13 which, in accordance with the HF part 3, undertakes the conversion of high-frequency signals into baseband signals and vice versa.
  • the HF part 13 is connected to a digital signal processor (DSP) 15, in which the digital signals are processed in the baseband and the actual transmission data are obtained from the digital signals. The transmission data are then output to the PC 21.
  • DSP 15 converts transmission data received from the PC 21 into suitable digital signals and then outputs them to the RF part 13.
  • the mobile station 11 can also be integrated into the PC 21, for example as a plug-in card.
  • the line connection between the PC 21 and the mobile station 11 provides e.g. is part of an internal data bus of the PC 21.
  • the mobile station 11 has a controller 16 which controls the operation of the DSP 15.
  • the base station 1 is a base station operating according to the DECT standard, which can also be used to operate a cordless telephone. Accordingly, the mobile station 11 is also designed to process signals in accordance with the DECT standard.
  • the HF parts 3, 13 are e.g. so-called
  • Slow-hopping HF parts in which six of each of the twelve transmit and receive time slots of a TDMA frame are required to transient synthesizers contained in the HF parts 3, 13. There are therefore only six time slots per TDMA frame available in the send and receive direction.
  • the controller 16 is able to control the operation of the mobile station 11 in the same way as the control of a conventional modem which is able to operate according to ITU-T recommendation V.90. If the remote data processing device is also equipped with a transmission device operating according to this recommendation, the controller 16 controls the operation of the DSP 15 in such a way that the digital signals emitted to the HF part are appropriately compressed and provided with corresponding control information or that of the HF part 13 received digital signals are interpreted correctly. Furthermore, the controller 16 is responsible for controlling additional functions such as, for example, echo compensation and correction of the errors in the transmitted signals. For this purpose, additional components, not shown, can be provided in the mobile station 11, for example data memories, which interact with the DSP 15 and / or the controller 16.
  • each double time slot consisting of two immediately successive time slots. Between the double time slots there are sufficient additional time slots for the synthesizer to settle.
  • the proportion of DECT control information per two time slots can be reduced, so that 400 bits instead of 320 bits transmission capacity are available for the transmission of the digital signals based on the individual time slot. Since the time length of a TDMA frame is 10 ms, the desired 240 kbit / s can be transmitted in this way. This means that in the above-described sampling of the analog signals with a sampling rate of 16 kHz with a resolution of 15 bits, exactly the full sampling information, which corresponds to the digital signals, can be transmitted in the three double time slots per TDMA frame.
  • the base station therefore behaves no differently than in the case of conventional radio transmissions in accordance with the DECT standard, with the exception that the scanning information must be copied into double time slots and the aforementioned high sampling rate must be present. With devices already on the market that work with a sufficient sampling rate, no hardware changes need to be made.
  • the transmission method can be implemented solely by changing the control of the devices, for example by updating software in the devices.
  • the mobile station 11 receives the scanning information transmitted in this way and also the DECT control information contained in the same time slots.
  • the controller 16 and the DSP 15 work together in such a way that the DSP 15 both processes the DECT control information and also obtains the actual transmission data from the scanning information.
  • the controller 16 controls the DSP 15 in transmission device in such a way that the DSP 15 converts the actual transmission data into digital signals in accordance with the ITU-T recommendation applied and also adds the DECT control information.
  • the DSP 15 can take over all of these tasks, for example in multitasking mode.
  • the strict subdivision of a TDMA frame into 12 consecutive time slots for the reception direction and then twelve consecutive time slots for the transmission direction is abandoned.
  • eight individual time slots are preferably used for the reception direction and four individual time slots for the transmission direction.
  • time slots for swinging in the synthesizers of slow-hopping RF parts for both directions, and it is also possible to dispense with combining individual time slots into groups of successive time slots.
  • the digital signals can even be transmitted in the receiving direction at a data rate of 256 kbit / s, so that at a sampling rate of 16 kHz the converter 5 can work with a resolution of 16 bits.
  • time slots for the send and receive directions alternate several times within a TDMA frame.
  • This allows a reduction in the dead time, ie the time during which no information can be transmitted in one transmission direction, since information is transmitted in the other direction during this time (TDMA duplex method).
  • TDMA duplex method ie the time during which no information can be transmitted in one transmission direction, since information is transmitted in the other direction during this time.
  • this can be faster overall Data transmission can be realized or changed more quickly to an appropriate transmission speed of the data.
  • the invention makes it particularly cost-effective to implement data transmission over a radio interface between an analog telephone connection and a data-processing subscriber device. If necessary, minor changes need to be made to an existing base station for a cordless telephone. Furthermore, base stations can be mass-produced which are equally suitable for the operation of cordless telephones, other cordless transmission systems and for the type of radio transmission of data according to the invention. Furthermore, high data transmission rates can be achieved with modern base stations, which correspond to current ITU-T recommendations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to the transmission of transmission data via a radio interface (27) between an analog telephone link (25) and a user terminal (21), whereby a converter (5) is provided inside a base station (1) for a mobile radiotelephone. The converter (5) converts the analog signals into digital signals or vice versa. The digital signals are, especially according to the DECT standard, transmitted via a radio interface (27) between the base station (1) and a mobile station (11), in which the digital signals are decoded thereby obtaining the transmission data or vice versa.

Description

Beschreibungdescription
Datenübertragung über eine Funkschnittstelle zwischen einer analogen Fernsprechverbindung und einer datenverarbeitenden TeilnehmereinrichtungData transmission over a radio interface between an analog telephone connection and a data processing subscriber device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System und eine Vorrichtung zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle zwischen einer analogen Fernsprechverbindung und einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung, insbesondere zwischen einem öffentlichen Fernsprechnetz und einem Personal Computer (PC) . Die Erfindung betrifft weiter- hin die Verwendung eines Mittels zum Umwandeln analoger Signale einer analogen Fernsprechverbindung in digitale Signale und/oder umgekehrt .The invention relates to a method, a system and a device for transmitting transmission data via a radio interface between an analog telephone connection and a data processing subscriber device, in particular between a public telephone network and a personal computer (PC). The invention further relates to the use of a means for converting analog signals of an analog telephone connection into digital signals and / or vice versa.
Eine vielfach nachgefragte Applikation ist die schnurlose Übertragung von Übertragungsdaten, die von einer analogenA popular application is the wireless transmission of transmission data from an analog
Fernsprechverbindung empfangen werden und/oder über eine solche übertragen werden sollen. Häufig befindet sich in Wohnräumen oder Büroräumen ein Anschluß zu einem öffentlichen Fernsprechnetz, das dazu ausgelegt ist, Fernsprechsignale beispielsweise einer Frequenz zwischen 300 Hz und 3.400 Hz zu übertragen. Um auch Daten einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung, insbesondere eines PC über das öffentliche Fernsprechnetz übertragen zu können, werden üblicherweise sogenannte Modems (Modulator/Demodulator) eingesetzt. Ein Modem fügt den Übertragungsdaten Steuerinformation zum Steuern derTelephone connection to be received and / or to be transmitted via such. There is often a connection to a public telephone network in living rooms or offices, which is designed to transmit telephone signals, for example at a frequency between 300 Hz and 3400 Hz. So-called modems (modulator / demodulator) are usually used in order to also be able to transmit data from a data processing subscriber device, in particular a PC, via the public telephone network. A modem adds control information to the transmission data to control the
Übertragung hinzu und wandelt die so entstandenen digitalen Signale in analoge Signale um, die über die analoge Fernsprechverbindung übertragen werden können. In Empfangsrichtung empfängt das Modem analoge Signale von der Fernsprech- Verbindung, wandelt diese in digitale Signale um, interpretiert die digitalen Signale und erhält somit die Übertragungsdaten. Es existieren zahlreiche verschiedene Verfahren der Umsetzung der Übertragungsdaten in die analogen Signale. Viele dieser Verfahren sind gemäß den Empfehlungen der ITU-T normiert. Im einfachsten Fall wird durch die Steuerinformation lediglich der Beginn und das Ende einer Datenübertragung signalisiert. Bei modernen Verfahren mit hohen Übertragungsraten werden die Übertragungsdaten jedoch auch komprimiert und es werden Bestätigungs- bzw. Fehlermeldungen als Steuerinformation übertragen. Insgesamt, und ohne Beschränkung auf einzelne dieser Verfahren, soll im folgenden die Vorbereitung der Übertragungsdaten zur Umwandlung der digitalen Signale in analoge Signale als Kodierung bezeichnet werden und die Gewinnung von Übertragungsdaten aus den digitalen Signalen als Dekodierung bezeichnet werden.Transmission and converts the resulting digital signals into analog signals that can be transmitted via the analog telephone connection. In the receiving direction, the modem receives analog signals from the telephone connection, converts them into digital signals, interprets the digital signals and thus receives the transmission data. There are numerous different methods the implementation of the transmission data into the analog signals. Many of these procedures are standardized according to the recommendations of the ITU-T. In the simplest case, the control information only signals the start and end of a data transmission. In modern methods with high transmission rates, however, the transmission data is also compressed and confirmation or error messages are transmitted as control information. Overall, and without limitation to some of these methods, the preparation of the transmission data for converting the digital signals into analog signals will be referred to as coding in the following, and the extraction of transmission data from the digital signals will be referred to as decoding.
In heutiger Zeit sind schnurlose Telefone, d.h. Telefone, die ohne eine durchgehende LeitungsVerbindung zwischen Hörer bzw. Mikrofon und dem Netzanschluß auskommen, weit verbreitet. Die Vorteile liegen auf der Hand: der Gesprächsteilnehmer kann sich während des Gesprächs weitgehend frei bewegen. Aber auch für datenverarbeitende Teilnehmereinrichtungen, zu denen hier auch ausschließlich datenspeichernde Einrichtungen gezählt werden, sind schnurlose Verbindungen zu einer analogen Fernsprechverbindung wünschenswert . Insbesondere kann so der Standort der Teilnehmereinrichtung verändert werden, ohne störende bewegliche Leitungsverbindungen zu verwenden oder neue Leitungsverbindungen verlegen zu müssen.Today, cordless phones, i.e. Widely used telephones that do not require a continuous line connection between the handset or microphone and the mains connection. The advantages are obvious: the participant can move freely during the conversation. However, cordless connections to an analog telephone connection are also desirable for data processing subscriber devices, which also include exclusively data storage devices here. In particular, the location of the subscriber device can be changed in this way without having to use interfering movable line connections or having to lay new line connections.
Um Daten von oder zu der Teilnehmereinrichtung über eine Luftschnittstelle übertragen zu können, ist es bekannt, eine Leitungsverbindung zur Übertragung der Daten zu bzw. von einem Modem aufzutrennen und eine Sende- und Empfangseinrichtung zur Funkübertragung von Datensignalen einzusetzen. Die Sende- und Empfangseinrichtung weist beidseits der Funkschnittstelle jeweils ein Sende- und Empfangsgerät auf. Eine derartige Sende- und Empfangseinrichtung ist beispielsweise das Gigaset M101 der Firma Siemens. Diese Lösung bietet zwar den gewünschten Komfort einer schnurlosen Übertragung zu bzw. von dem Modem, erfordert jedoch wie beschrieben mindestens zwei Funkgeräte . Weiterhin müssen derartige Lösungen entweder speziell und ausschließlich für eine bestimmte Datenübertragungsrate ausgelegt sein oder dafür eingerichtet sein, sich an unterschiedlich schnelle Datenübertragungen anzupassen. Nachdem moderne Modems in der Lage sind, die Übertragungsgeschwindigkeit während der Datenübertragung zu verändern, ist eine leistungsfähige Sende- und Empfangseinrichtung dieser Art verhältnismäßig komplex in seiner Funktionsweise.In order to be able to transmit data from or to the subscriber device via an air interface, it is known to separate a line connection for transmitting the data to or from a modem and to use a transmitting and receiving device for radio transmission of data signals. The transmitting and receiving device has a transmitting and receiving device on both sides of the radio interface. Such a transmitting and receiving device is, for example, the Gigaset M101 from Siemens. Although this solution offers the desired convenience of wireless transmission to or from the modem, but requires at least two radios as described. Furthermore, solutions of this type must either be designed specifically and exclusively for a specific data transmission rate or be set up to adapt to data transmissions of different speeds. Since modern modems are able to change the transmission speed during data transmission, an efficient transmission and reception device of this type is relatively complex in its mode of operation.
Weiterhin ist vorgeschlagen worden, einen Modem in eine herkömmliche Basisstation eines Funktelefons zu integrieren. Auch hier befindet sich der Modem auf der von der datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung aus gesehen gegenüberliegen- den Seite der Funkschnittstelle. Das auf derselben Seite wie der Modem gelegene Funkgerät muß daher ebenfalls verhältnismäßig komplexe Funktionen ausführen können, um sich an unterschiedliche Datenübertragungsraten anpassen zu können.Furthermore, it has been proposed to integrate a modem into a conventional base station of a radio telephone. Here, too, the modem is located on the opposite side of the radio interface as seen from the data processing subscriber device. The radio device located on the same side as the modem must therefore also be able to perform relatively complex functions in order to be able to adapt to different data transmission rates.
Ferner ist es bekannt, den Modem an derselben Seite der Funkschnittstelle wie die datenverarbeitende Teilnehmereinrichtung anzuordnen. Von einer analogen Fernsprechverbindung kommende analoge Signale werden hierbei zunächst in digitale Signale umgewandelt, die digitalen Signale über die Funk- Schnittstelle übertragen, anschließend wieder in analoge Signale umgewandelt und dem Modem zugeführt . Wird dabei nach einer ADPCM (Adaptive Differenzpulscodemodulation) -Methode gearbeitet, ist die Datenübertragungsrate auf maximal 9.600 Bit/s beschränkt. Bei einer PCM (Pulscodemodulation), bei der die Funkübertragung mit einer Bitrate von 64 kBit/s stattfindet, ist die eigentliche Datenrate auf maximal 28,8 kBit/s beschränkt. Selbst diese Datenrate wird jedoch bei bekannten Ausführungsformen nicht erreicht, da auf der Funkschnittstellenseite des Modems in Signalflußrichtung nacheinander zu- nächst eine Digital/Analog-Wandlung und dann eine Analog/Digital-Wandlung der Signale ausgeführt wird, verbunden mit einer Umsetzung der Signale von einer vieradrigen Signal- führung auf eine zweiadrige und wieder auf eine vieradrige. Diese Umwandlung bzw. Umsetzung beschränkt die Datenrate. Ferner sind entsprechend viele, speziell für diese Daten- Funkübertragung ausgelegte Wandler erforderlich.It is also known to arrange the modem on the same side of the radio interface as the data processing subscriber device. Analog signals coming from an analog telephone connection are first converted into digital signals, the digital signals are transmitted via the radio interface, then converted back into analog signals and fed to the modem. If an ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) method is used, the data transfer rate is limited to a maximum of 9,600 bps. With PCM (pulse code modulation), in which the radio transmission takes place at a bit rate of 64 kbit / s, the actual data rate is limited to a maximum of 28.8 kbit / s. However, even this data rate is not achieved in known embodiments, since on the radio interface side of the modem in the signal flow direction, first a digital / analog conversion and then an analog / digital conversion of the signals are carried out, combined with a conversion of the signals from one four-wire signal lead to a two-wire and again to a four-wire. This conversion or conversion limits the data rate. In addition, a corresponding number of converters specially designed for this data radio transmission are required.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ein System und eine Vorrichtung zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle der eingangs genannten Art anzugeben, die eine leistungsfähige und an un- terschiedliche Datenraten sowie an verschiedene Übertragungs- normen anpaßbare Funkübertragung der Übertragungsdaten ermöglicht. Dabei soll eine Ausführung des Verfahrens bzw. sollen Ausführungsformen des Systems und der Vorrichtung möglichst geringen zusätzlichen entwicklungstechnischen Aufwand erfor- de n bzw. nach sich ziehen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine dementsprechende Verwendung eines Mittels anzugeben.The present invention is based on the object of specifying a method, a system and a device for transmitting transmission data via a radio interface of the type mentioned at the outset, which enables efficient transmission of the transmission data which can be adapted to different data rates and to different transmission standards. Execution of the method or embodiments of the system and the device are intended to require or entail as little additional development effort as possible. Another object of the invention is to provide a corresponding use of an agent.
Die Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 und eine Verwendung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst . Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .The objects are achieved by a method with the features of claim 1, a system with the features of claim 5, a device with the features of claim 6 and a use with the features of claim 9. Further developments are the subject of the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden den Übertragungs- daten entsprechende analoge Signale von der analogen Fernsprechverbindung empfangen (Empfangsriehtung) , in digitale Signale umgewandelt und durch Dekodierung der Signale die Übertragungsdaten erhalten. Alternativ oder zusätzlich werden aus den Übertragungsdaten entsprechende kodierte digitale Signale erzeugt, die digitalen Signale in analoge Signale umgewandelt und an die analoge Fernsprechverbindung abgegeben (Senderichtung) . Ein wesentlicher Gedanke besteht darin, daß zur Umwandlung der analogen Signale in die digitalen Signale und/oder umgekehrt ein auch zur Umwandlung von Fernsprechsignalen verwendbarer Wandler in einer Basisstation für ein Funktelefon verwendet wird und daß die digitalen Signale über die Funkschnittstelle übertragen werden und die Dekodierung und/oder Kodierung auf der von der Basisstation ausgesehen anderen Seite der Funkschnittstelle vorgenommen wird. Im Un- terschied zu vorbekannten Lösungen ist kein klassischer Modem erforderlich, der entweder auf der einen oder der anderen Seite der Funkschnittstelle angeordnet ist. Vielmehr werden die entsprechenden Funktionen beidseits der Funkschnittstelle ausgeführt. Dies erlaubt einerseits eine leistungsfähige Übertragung der Daten, da digitale Signale ohne zusätzlich erforderliche A/D-Wandlungen über die Funkschnittstelle übertragbar sind. Nachdem die Dekodierung bzw. Kodierung der digitalen Signale auf der Endgeräteseite der Funkschnittstelle erfolgt, besteht keine Notwendigkeit für besondere Maßnahmen, die die Funkübertragung an wechselnde Übertragungsraten der Übertragungsdaten anpassen. Die Funkübertragung muß nur in der Lage sein, bei der maximal möglichen Übertragungsrate zu funktionieren. Insbesondere kann auf vorbekannte Methoden zur Funkübertragung wie die genannten ADPCM- oder PCM-Methoden verzichtet werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Wandler einer herkömmlichen Basisstation für ein Funktelefon verwendet werden kann. Damit braucht beim Vorhandensein einer solchen Basisstation lediglich noch die von der Basisstation aus gesehen gegenüberlie- gende Seite der Funkschnittstelle angeschafft zu werden. Es ist sogar möglich, Basisstationen von schnurlosen Telefonen ohne jegliche Änderung oder Anpassung zu verwenden. Es wird jedoch bevorzugt, Basisstationen so auszustatten oder zu verändern, daß heutige Spitzenwerte von Datenübertragungsraten erreichbar sind.In the method according to the invention, analog signals corresponding to the transmission data are received from the analog telephone connection (direction of reception), converted into digital signals and the transmission data are obtained by decoding the signals. As an alternative or in addition, corresponding coded digital signals are generated from the transmission data, the digital signals are converted into analog signals and sent to the analog telephone connection (transmission direction). An essential idea is that for converting the analog signals into the digital signals and / or vice versa, a converter that can also be used for converting telephone signals in a base station for one Radio telephone is used and that the digital signals are transmitted via the radio interface and the decoding and / or coding is carried out on the other side of the radio interface as seen from the base station. In contrast to previously known solutions, no classic modem is required, which is arranged either on one or the other side of the radio interface. Rather, the corresponding functions are carried out on both sides of the radio interface. On the one hand, this enables efficient transmission of the data, since digital signals can be transmitted via the radio interface without additional A / D conversions. After the decoding or coding of the digital signals takes place on the terminal side of the radio interface, there is no need for special measures which adapt the radio transmission to changing transmission rates of the transmission data. The radio transmission only has to be able to function at the maximum possible transmission rate. In particular, it is possible to dispense with previously known methods for radio transmission, such as the ADPCM or PCM methods mentioned. Another important advantage of the invention is that the converter of a conventional base station can be used for a radio telephone. Thus, if such a base station is present, it is only necessary to purchase the side of the radio interface that is opposite from the base station. It is even possible to use base stations from cordless phones without any modification or adjustment. However, it is preferred to equip or change base stations so that today's peak values of data transmission rates can be achieved.
Beispielsweise bei DECT-Systemen sind die Wandler der Basisstationen zumindest in der Lage, bei einer Abtastrate von 8 kHz die von der analogen Fernsprechverbindung empfangenen Si- gnale abzutasten und beispielsweise bei einer Auflösung von 15 oder 16 Bit in digitale Signale umzuwandeln. Es wird bevorzugt, die Abtastung mit einer Abtastrate von mehr als 8 kHz vorzunehmen, insbesondere etwa 16 kHz. Einige auf dem Markt erhältliche Geräte sind bereits dazu in der Lage. Derartig hohe Abtastraten erlauben es, Übertragungsraten zu realisieren, die heutigen modernen Modemverfahren entsprechen, etwa der ITU-T-Empfehlung V. 90.In DECT systems, for example, the converters of the base stations are at least in a position to sample the signals received from the analog telephone connection at a sampling rate of 8 kHz and to convert them into digital signals, for example, with a resolution of 15 or 16 bits. It is preferred to sample at a sampling rate greater than 8 kHz, especially about 16 kHz. Some devices available on the market are already able to do this. Such high sampling rates make it possible to implement transmission rates that correspond to modern modem methods, such as ITU-T recommendation V. 90.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Funkübertragung der digitalen Signale nach einem TDMA- Duplexverfahren. Es wird vorgeschlagen, zur Funkübertragung der Signale in die eine Richtung mehr Zeitschlitze einesA development of the method according to the invention relates to the radio transmission of the digital signals using a TDMA duplex method. It is proposed to have more time slots for radio transmission of the signals in one direction
TDMA-Rahmens zu nutzen als in die Gegenrichtung. Dies ermöglicht, das Funksystem nur soweit zu belasten, wie es unbedingt erforderlich ist, wenn wie bei einigen Modem- Übertragungsnormen in der einen Richtung höhere Übertragungs- raten erreicht werden als in der Gegenrichtung.TDMA frame to use than in the opposite direction. This enables the radio system to be loaded only to the extent that is absolutely necessary if, as with some modem transmission standards, higher transmission rates are achieved in one direction than in the opposite direction.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft ebenfalls TDMA-Duplexverfahren. Hierbei werden aufeinander folgende Zeitschlitze und/oder Gruppen von Zeitschlitzen eines TDMA- Rahmens abwechselnd zur Funkübertragung der Signale in die eine Richtung und der Signale in die Gegenrichtung genutzt. Wechseln die Zeitschlitze für die eine Richtung und für die Gegenrichtung häufiger als einmal in dem TDMA-Rahmen ab, so können die Totzeiten, während denen keine Datenübertragung in jeweils eine Richtung stattfindet, reduziert werden. Die Signalverarbeitungseinheiten beidseits der Funkschnittstelle können somit kontinuierlicher und effektiver arbeiten.Another embodiment of the invention also relates to TDMA duplex methods. Successive time slots and / or groups of time slots of a TDMA frame are used alternately for radio transmission of the signals in one direction and the signals in the opposite direction. If the time slots for one direction and for the opposite direction alternate more than once in the TDMA frame, the dead times during which no data transmission takes place in one direction can be reduced. The signal processing units on both sides of the radio interface can thus work more continuously and more effectively.
Noch eine Weiterbildung des Verfahrens betrifft die Funküber- tragung der digitalen Signale nach dem DECT (Digital EnhancedAnother development of the method relates to the radio transmission of the digital signals according to DECT (Digital Enhanced
Cordless Telecommunication) -Standard. Dabei wird zumindest ein Teil der Zeitschlitze zu einer oder mehreren Gruppen aufeinander folgender Zeitschlitze zusammengefaßt. Dies ermöglicht die Reduzierung des Anteils der Steuerinformation zur Steuerung der DECT-Funkübertragung pro Zeitschlitz. Das erfindungsgemäße System zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle der eingangs genannten Art weist einen Wandler zum Umwandeln von den Übertragungsraten entsprechenden analogen Signalen, die von der analogen Fern- Sprechverbindung empfangen werden, in digitale Signale und/oder zum Umwandeln von den Übertragungsdaten entsprechenden digitalen Signalen in analoge Signale, die an die Fernsprechverbindung abgegeben werden, auf. Weiterhin ist ein Signalprozessor vorhanden, zum Erzeugen der digitalen Signale aus den Übertragungsdaten und/oder zum Gewinnen der Übertragungsdaten aus den digitalen Signalen. Ferner weist das System eine Sende- und Empfangseinrichtung zur Funkübertragung über die Funkschnittstelle auf. Gemäß einem wesentlichen Gedanken der Erfindung ist der Wandler Teil einer Basisstation für ein Funktelefon, weist die Basisstation einen ersten Teil der Sende- und Empfangseinrichtung auf und ist jenseits der Funkschnittstelle ein zweiter Teil der Sende- und Empfangseinrichtung angeordnet bzw. anordenbar, der zur Übertragung der digitalen Signale mit dem Signalprozessor verbunden ist.Cordless Telecommunication) standard. At least some of the time slots are combined into one or more groups of successive time slots. This makes it possible to reduce the proportion of the control information for controlling the DECT radio transmission per time slot. The system according to the invention for transmitting transmission data via a radio interface of the type mentioned at the outset has a converter for converting analog signals corresponding to the transmission rates, which are received by the analog telephone communication link, into digital signals and / or for converting digital signals corresponding to the transmission data into analog signals that are delivered to the telephone connection. There is also a signal processor for generating the digital signals from the transmission data and / or for obtaining the transmission data from the digital signals. Furthermore, the system has a transmitting and receiving device for radio transmission via the radio interface. According to an essential concept of the invention, the converter is part of a base station for a radio telephone, the base station has a first part of the transmitting and receiving device and, beyond the radio interface, a second part of the transmitting and receiving device is arranged or can be arranged, which is used to transmit the digital signals is connected to the signal processor.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Übertragen von Übertragungsdaten der eingangs genannten Art weist einen Signalprozessor auf, zum Erzeugen digitaler Signale aus den Übertragungsdaten und/oder zum Gewinnen der Übertragungsdaten aus digitalen Signalen, und weist ferner eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebes des Signalprozessors auf. Es ist ein Anschluß zum Empfangen bzw. Ausgeben der digitalen Signale vorgesehen, wobei die digitalen Signale Steuerinformation zum Steuern einer Funkübertragung der digitalen Signale über die Funkschnittstelle aufweisen. Gemäß einem Kerngedanken der Erfindung steuert die Steuereinrichtung den Signalprozessor derart, daß die digitalen Signale außerdem SteuerInformation zum Steuern einer Übertragung der in den digitalen Signalen enthaltenen Übertragungsdaten in Form von analogen Signalen über die analoge Fernsprechverbindung enthaltenThe device according to the invention for transmitting transmission data of the type mentioned at the outset has a signal processor, for generating digital signals from the transmission data and / or for obtaining the transmission data from digital signals, and also has a control device for controlling the operation of the signal processor. A connection is provided for receiving or outputting the digital signals, the digital signals having control information for controlling radio transmission of the digital signals via the radio interface. According to a core concept of the invention, the control device controls the signal processor in such a way that the digital signals also contain control information for controlling a transmission of the transmission data contained in the digital signals in the form of analog signals via the analog telephone connection
(Senderichtung) bzw. derartige Steuerinformation in den emp- fangenen digitalen Signalen ausgewertet wird und die Übertragungsdaten gewonnen werden (Empfangsrichtung) .(Sending direction) or such control information in the received captured digital signals is evaluated and the transmission data are obtained (direction of reception).
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Signalpro- zessor eine Einheit auf, in der sowohl die Steuerinformation zum Steuern der Funkübertragung als auch die Steuerinformation zum Steuern der Übertragung über die analoge Fernsprechverbindung hinzugefügt bzw. ausgewertet werden. Beispielsweise ein moderner digitaler Signalprozessor (DSP) ist in der Lage, beide Aufgaben für die Empfangsrichtung und/oder Senderichtung zu übernehmen. Damit können Entwicklungs- und Hardwarekosten eingespart werden.According to an advantageous development, the signal processor has a unit in which both the control information for controlling the radio transmission and the control information for controlling the transmission are added or evaluated via the analog telephone connection. For example, a modern digital signal processor (DSP) is able to take on both tasks for the direction of reception and / or direction of transmission. This can save development and hardware costs.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei wird Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur:The invention will now be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. Reference is made to the attached drawing. However, the invention is not restricted to the exemplary embodiments. The only figure in the drawing shows:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für ein System zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle, das auf einer Seite der Funkschnittstelle an ein öffentliches Fernsprechnetz angeschlossen ist und auf der anderen Seite der Funkschnittstelle an einen PC angeschlossen ist.Fig. 1 shows an embodiment of a system for transmitting transmission data via a radio interface, which is connected to a public telephone network on one side of the radio interface and is connected to a PC on the other side of the radio interface.
Die Darstellung in Fig. 1 ist schematisch zu verstehen und zeigt nur für die Erfindung bedeutende Bauteile . Weitere Bauteile und Funktionen können vorgesehen sein.The illustration in FIG. 1 is to be understood schematically and only shows components that are important for the invention. Additional components and functions can be provided.
Fig. 1 zeigt eine Fernsprechverbindung 25 zu einem öffentlichen Fernsprechnetz, die beispielsweise durch eine zweiadrige festverlegte Leitung realisiert ist. Mit einem Netzabschluß 23 ist eine Basisstation 1 verbunden. Die Basisstation 1 weist einen Wandler 5 zum Umwandeln der von dem öffentlichen Fernsprechnetz empfangenen analogen Signale in digitale Signale auf . Ferner dient der Wandler 5 zum Umwandeln digitaler Signale in analoge Signale, die über den Netzabschluß 23 an das öffentliche Fernsprechnetz abgegeben werden. Der Wandler 5 ist insbesondere ein σ-δ-Wandler, der in der Lage ist, in Empfangsrichtung analoge Signale mit einer Abtastfrequenz von 16 kHz bei einer Auflösung von 15 oder 16 Bit abzutasten.Fig. 1 shows a telephone connection 25 to a public telephone network, which is implemented for example by a two-wire fixed line. A base station 1 is connected to a network termination 23. The base station 1 has a converter 5 for converting the analog signals received from the public telephone network into digital signals. Furthermore, the converter 5 is used to convert digital Signals into analog signals which are delivered to the public telephone network via the network termination 23. The converter 5 is in particular a σ-δ converter which is able to sample analog signals in the receiving direction with a sampling frequency of 16 kHz with a resolution of 15 or 16 bits.
Dies bedeutet für die Empfangsrichtung eine Datenrate von 240 oder 256 kBit/s der resultierenden digitalen Signale.For the direction of reception, this means a data rate of 240 or 256 kbit / s of the resulting digital signals.
Die Basisstation 1 weist ferner ein Hochfrequenzteil (HF- Teil) 3 auf, welches die von dem Wandler 5 empfangenen digitalen Signale aus dem Basisband in ein Hochfrequenzsignal umwandelt und an die Antenneneinrichtung 7 der Basisstation 1 abgibt. Weiterhin erhält das HF-Teil 3 Hochfrequenzsignale von der Antenneneinrichtung 7 und versetzt diese ins Basis- band.The base station 1 also has a high-frequency part (HF part) 3, which converts the digital signals received by the converter 5 from the baseband into a high-frequency signal and outputs them to the antenna device 7 of the base station 1. Furthermore, the HF part 3 receives high-frequency signals from the antenna device 7 and puts them in the baseband.
Die Antenneneinrichtung 7 definiert eine Seite einer Funkschnittstelle 27, über die Hochfrequenzsignale zu einer Antenneneinrichtung 17 übertragen werden können bzw. von dieser Hochfrequenzsignale empfangen werden können. Die Antenneneinrichtung 17 ist Bestandteil einer Mobilstation 11, in der die Hochfrequenzsignale weiter verarbeitet werden. Die Mobilstation 11 muß nicht jederzeit bewegbar sein, sondern kann beispielsweise auch fest installiert werden. Sie ist jedoch in- sofern mobil, als sie zumindest einmal an eine nahezu beliebige Stelle im Sendebereich der Basisstation 1 bewegt werden kann. Vorzugsweise ist die Mobilstation 11 jedoch ein kompaktes bewegliches Gerät, welches beispielsweise über eine nach dem V.24-Standard betriebene Datenleitung oder über eine USB- Schnittstelle an eine datenverarbeitende Teilnehmereinrichtung angeschlossen werden kann. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist diese Teilnehmereinrichtung ein Personal Computer (PC) 21.The antenna device 7 defines a side of a radio interface 27, via which high-frequency signals can be transmitted to an antenna device 17 or can be received by the latter. The antenna device 17 is part of a mobile station 11, in which the high-frequency signals are processed further. The mobile station 11 does not have to be movable at all times, but can, for example, also be installed permanently. However, it is mobile insofar as it can be moved at least once to almost any location in the transmission range of the base station 1. However, the mobile station 11 is preferably a compact, mobile device which can be connected to a data-processing subscriber device, for example, via a data line operated according to the V.24 standard or via a USB interface. In the exemplary embodiment in FIG. 1, this subscriber device is a personal computer (PC) 21.
Die Mobilstation 11 weist ein HF-Teil 13 auf, das entsprechend dem HF-Teil 3 die Umwandlung von Hochfrequenzsignalen in Basisbandsignale bzw. umgekehrt übernimmt. Das HF-Teil 13 ist mit einem digitalen Signalprozessor (DSP) 15 verbunden, in dem eine Verarbeitung der digitalen Signale im Basisband erfolgt und aus den digitalen Signalen die eigentlichen Übertragungsdaten gewonnen werden. Die Übertragungsdaten werden dann an den PC 21 abgegeben. Umgekehrt wandelt der DSP 15 von dem PC 21 empfangene Übertragungsdaten in geeignete digitale Signale um und gibt diese dann an das HF-Teil 13 ab.The mobile station 11 has an HF part 13 which, in accordance with the HF part 3, undertakes the conversion of high-frequency signals into baseband signals and vice versa. The HF part 13 is connected to a digital signal processor (DSP) 15, in which the digital signals are processed in the baseband and the actual transmission data are obtained from the digital signals. The transmission data are then output to the PC 21. Conversely, the DSP 15 converts transmission data received from the PC 21 into suitable digital signals and then outputs them to the RF part 13.
Die Mobilstation 11 kann auch, beispielsweise als Einsteck- karte, in den PC 21 integriert sein. In diesem Fall stellt die Leitungsverbindung zwischen dem PC 21 und der Mobilstation 11 z.B. einen Teil eines internen Datenbusses des PC 21 dar.The mobile station 11 can also be integrated into the PC 21, for example as a plug-in card. In this case, the line connection between the PC 21 and the mobile station 11 provides e.g. is part of an internal data bus of the PC 21.
Weiterhin weist die Mobilstation 11 eine Steuerung 16 auf, die den Betrieb des DSP 15 steuert .Furthermore, the mobile station 11 has a controller 16 which controls the operation of the DSP 15.
Im folgenden wird nun beispielhaft die Funktion des in Fig. 1 dargestellten Systems beschrieben:The function of the system shown in FIG. 1 will now be described by way of example:
Die Basisstation 1 ist eine nach dem DECT-Standard arbeitende Basisstation, die auch zum Betrieb eines schnurlosen Telefons nutzbar ist. Dementsprechend ist auch die Mobilstation 11 dazu ausgelegt, Signale gemäß dem DECT-Standard zu verarbeiten. Bei den HF-Teilen 3, 13, handelt es sich z.B. um sogenannteThe base station 1 is a base station operating according to the DECT standard, which can also be used to operate a cordless telephone. Accordingly, the mobile station 11 is also designed to process signals in accordance with the DECT standard. The HF parts 3, 13 are e.g. so-called
Slow-Hopping HF-Teile, bei denen von jeweils zwölf Sende- und Empfangszeitschlitzen eines TDMA-Rahmens jeweils sechs zum Einschwingen von in den HF-Teilen 3, 13 enthaltenden Synthesizern benötigt werden. Es stehen daher in Sende- und Emp- fangsrichtung jeweils nur sechs Zeitschlitze pro TDMA-Rahmen zur Verfügung.Slow-hopping HF parts, in which six of each of the twelve transmit and receive time slots of a TDMA frame are required to transient synthesizers contained in the HF parts 3, 13. There are therefore only six time slots per TDMA frame available in the send and receive direction.
Es soll nun eine Datenübertragung von dem PC 21 über die analoge Fernsprechverbindung 25 zu einer entfernten datenverar- beitenden Einrichtung durchgeführt werden. Während dieserData is now to be transmitted from the PC 21 via the analog telephone connection 25 to a remote data processing device. During this
Verbindung sollen auch Übertragungsdaten von der entfernten Einrichtung zu dem PC 21 übertragen werden. Die Steuerung 16 ist in der Lage, den Betrieb der Mobilstation 11 so zu steuern, wie die Steuerung eines herkömmlichen Modems, welches in der Lage ist, nach der ITU-T-Empfehlung V.90 zu arbeiten. Ist auch die entfernte datenverarbeitende Einrichtung mit einer gemäß dieser Empfehlung arbeitenden Übertragungseinrichtung ausgestattet, steuert die Steuerung 16 den Betrieb des DSP 15 derart, daß die an das HF-Teil abgegebenen digitalen Signale entsprechend komprimiert und mit entsprechender Steuerinformation versehen sind bzw. daß die von dem HF-Teil 13 empfan- genen digitalen Signale richtig interpretiert werden. Ferner obliegt der Steuerung 16 das Steuern zusätzlicher Funktionen wie beispielsweise Echo-Kompensation und Korrektur der Fehler der übertragenden Signale. Hierzu können zusätzliche, nicht dargestellte Bauteile in der Mobilstation 11 vorgesehen sein, beispielsweise Datenspeicher, die mit dem DSP 15 und/oder der Steuerung 16 zusammenwirken.Connection should also transfer data from the remote device to the PC 21. The controller 16 is able to control the operation of the mobile station 11 in the same way as the control of a conventional modem which is able to operate according to ITU-T recommendation V.90. If the remote data processing device is also equipped with a transmission device operating according to this recommendation, the controller 16 controls the operation of the DSP 15 in such a way that the digital signals emitted to the HF part are appropriately compressed and provided with corresponding control information or that of the HF part 13 received digital signals are interpreted correctly. Furthermore, the controller 16 is responsible for controlling additional functions such as, for example, echo compensation and correction of the errors in the transmitted signals. For this purpose, additional components, not shown, can be provided in the mobile station 11, for example data memories, which interact with the DSP 15 and / or the controller 16.
Gemäß der V.90-Empfehlung werden in Empfangsrichtung, d.h. von der Fernsprechverbindung 25 kommend in Richtung des DSP 15 Datenübertragungsraten der eigentlichen zu übertragendenAccording to the V.90 recommendation, in the receiving direction, i.e. Coming from the telephone connection 25 in the direction of the DSP 15, data transmission rates of the actual ones to be transmitted
Daten von bis zu 56 kBit/s erreicht, in Senderichtung dagegen nur deutlich geringere Datenraten. Dem entspricht bei den zwischen dem DSP 15 und dem Wandler 5 übertragenden digitalen Signalen eine Datenrate von 240 kBit/s in Empfangsrichtung bzw. 120 kBit/s in Senderichtung. Diese Datenrate ist größer als die eigentliche Datenübertragungsrate, da in Empfangsrichtung eine ausreichende Abtastinformation der von dem Wandler 5 empfangenen analogen Signale in den digitalen Signalen enthalten sein muß und da in Senderichtung eine aus- reichende Information für den Wandler 5 zur Umwandlung in analoge Signale vorhanden sein muß. Auf der Übertragungs- strecke zwischen der Basisstation 1 und der Mobilstation 11 kommt ferner noch Steuerinformation zur Steuerung der Funkübertragung hinzu.Data of up to 56 kbit / s achieved, but only significantly lower data rates in the direction of transmission. This corresponds to a data rate of 240 kbit / s in the receive direction or 120 kbit / s in the transmit direction for the digital signals transmitted between the DSP 15 and the converter 5. This data rate is greater than the actual data transmission rate, since sufficient scanning information of the analog signals received by the converter 5 must be contained in the digital signals in the receiving direction and there is sufficient information for the converter 5 for conversion into analog signals in the transmitting direction got to. Control information for controlling the radio transmission is also added to the transmission path between the base station 1 and the mobile station 11.
Um die digitalen Signale in Empfangsrichtung mit 240 kBit/s übertragen zu können, werden die für die Empfangsrichtung zur Verfügung stehenden sechs Zeitschlitze eines TDMA-Rahmen zu drei Doppelzeitschlitzen zusammengefaßt, wobei jeder Doppelzeitschlitz aus zwei unmittelbar aufeinander folgenden Zeitschlitzen besteht. Zwischen den Doppelzeitschlitzen stehen ausreichend weitere Zeitschlitze zum Einschwingen der Synthesizer zur Verfügung. Durch die Zusammenfassung der Zeitschlitze kann der Anteil an DECT-Steuerinformation pro jeweils zwei Zeitschlitze reduziert werden, so daß zu der Übertragung der digitalen Signale bezogen auf den einzelnen Zeit- schlitz 400 Bit statt 320 Bit Übertragungskapazität zur Verfügung stehen. Da die zeitliche Länge eines TDMA-Rah ens 10 ms beträgt, lassen sich auf diese Weise die gewünschten 240 kBit/s übertragen. Dies bedeutet, daß bei der oben beschriebenen Abtastung der analogen Signale mit einer Abtastrate von 16 kHz bei einer Auflösung von 15 Bit genau die volle Abtastinformation, die den digitalen Signalen entspricht, in den drei Doppelzeitschlitzen pro TDMA-Rahmen übertragen werden kann.In order to be able to transmit the digital signals in the receiving direction at 240 kbit / s, those for the receiving direction are used The available six time slots of a TDMA frame are combined to form three double time slots, each double time slot consisting of two immediately successive time slots. Between the double time slots there are sufficient additional time slots for the synthesizer to settle. By combining the time slots, the proportion of DECT control information per two time slots can be reduced, so that 400 bits instead of 320 bits transmission capacity are available for the transmission of the digital signals based on the individual time slot. Since the time length of a TDMA frame is 10 ms, the desired 240 kbit / s can be transmitted in this way. This means that in the above-described sampling of the analog signals with a sampling rate of 16 kHz with a resolution of 15 bits, exactly the full sampling information, which corresponds to the digital signals, can be transmitted in the three double time slots per TDMA frame.
Die Basisstation verhält sich daher nicht anders als bei üblichen Funkübertragungen gemäß dem DECT-Standard, mit Ausnahme davon, daß die Abtastinformation in Doppelzeitschlitze kopiert werden muß und die genannte hohe Abtastrate vorliegen muß. Bei bereits auf dem Markt befindlichen Geräten, die mit ausreichender Abtastrate arbeiten, müssen keine Veränderungen der Hardware vorgenommen werden. Das Übertragungsverfahren kanri allein durch eine Veränderung der Steuerung der Geräte, beispielsweise durch Aktualisieren von Software in den Geräten, realisiert werden.The base station therefore behaves no differently than in the case of conventional radio transmissions in accordance with the DECT standard, with the exception that the scanning information must be copied into double time slots and the aforementioned high sampling rate must be present. With devices already on the market that work with a sufficient sampling rate, no hardware changes need to be made. The transmission method can be implemented solely by changing the control of the devices, for example by updating software in the devices.
In Senderichtung empfängt die Mobilstation 11 die so übertragene AbtastInformation und außerdem die in denselben Zeit- schlitzen enthaltene DECT-Steuerinformation. Die Steuerung 16 und der DSP 15 wirken dabei derart zusammen, daß der DSP 15 sowohl die DECT-Steuerinformation verarbeitet, als auch aus der AbtastInformation die eigentlichen Übertragungsdaten gewinnt. Umgekehrt steuert die Steuerung 16 den DSP 15 in Sen- derichtung derart an, daß der DSP 15 die eigentlichen Übertragungsdaten gemäß der angewendeten ITU-T-Empfehlung in digitale Signale umwandelt und außerdem die DECT-Steuerinformation hinzufügt. Beispielsweise durch Nutzung von Da- tenspeichern kann der DSP 15, etwa im Multitasking-Betrieb, all diese genannten Aufgaben übernehmen.In the transmission direction, the mobile station 11 receives the scanning information transmitted in this way and also the DECT control information contained in the same time slots. The controller 16 and the DSP 15 work together in such a way that the DSP 15 both processes the DECT control information and also obtains the actual transmission data from the scanning information. Conversely, the controller 16 controls the DSP 15 in transmission device in such a way that the DSP 15 converts the actual transmission data into digital signals in accordance with the ITU-T recommendation applied and also adds the DECT control information. For example, by using data memories, the DSP 15 can take over all of these tasks, for example in multitasking mode.
Bei einer vorteilhaften Variante des DECT-Verfahrens wird die strenge Unterteilung eines TDMA-Rahmens in 12 aufeinander folgende Zeitschlitze für die Empfangsrichtung und daran anschließend zwölf aufeinander folgende Zeitschlitze für die Senderichtung aufgegeben. Werden beispielsweise wie oben für eine Modem-Übertragung gemäß der V.90-Empfehlung mindestens 240 kBit/s für die digitalen Signale benötigt, werden vor- zugsweise acht einzelne Zeitschlitze für die Empfangsrichtung und vier einzelne Zeitschlitze für die Senderichtung genutzt. Bei der Aufteilung stehen außerdem für beide Richtungen noch ausreichend Zeitschlitze zum Einschwingen der Synthesizer von Slow-Hopping HF-Teilen zur Verfügung und kann außerdem auf die Zusammenfassung einzelner Zeitschlitze zu Gruppen aufeinander folgender Zeitschlitze verzichtet werden. Die digitalen Signale können in Empfangsrichtung sogar mit einer Datenrate von 256 kBit/s übertragen werden, so daß bei einer Abtastrate von 16 kHz des Wandlers 5 mit einer Auflösung von 16 Bit ge- arbeitet werden kann.In an advantageous variant of the DECT method, the strict subdivision of a TDMA frame into 12 consecutive time slots for the reception direction and then twelve consecutive time slots for the transmission direction is abandoned. For example, if at least 240 kbit / s are required for the digital signals for a modem transmission in accordance with the V.90 recommendation, eight individual time slots are preferably used for the reception direction and four individual time slots for the transmission direction. When dividing up, there are also sufficient time slots for swinging in the synthesizers of slow-hopping RF parts for both directions, and it is also possible to dispense with combining individual time slots into groups of successive time slots. The digital signals can even be transmitted in the receiving direction at a data rate of 256 kbit / s, so that at a sampling rate of 16 kHz the converter 5 can work with a resolution of 16 bits.
Bei einer weiteren Variante, insbesondere bei Verwendung von Fast-Hopping-HF-Teilen, wechseln sich innerhalb eines TDMA- Rahmens Zeitschlitze für die Sende- und die Empfangsrichtung mehrfach ab. Dies erlaubt eine Reduzierung der Totzeit, d.h. der Zeit, während der in eine Übertragungsrichtung keine Information übertragen werden kann, da während dieser Zeit Information in die andere Richtung übertragen wird (TDMA- Duplexverfahren) . Dadurch kann, insbesondere beim Auftreten von Störungen, schneller reagiert werden und beispielsweise fehlerhaft empfangene Information erneut übertragen werden. Vor allem beim Modembetrieb kann so eine insgesamt schnellere Datenübertragung realisiert werden bzw. schneller zu einer angemessenen Übertragungsgeschwindigkeit der Daten gewechselt werden.In a further variant, in particular when using fast hopping HF parts, time slots for the send and receive directions alternate several times within a TDMA frame. This allows a reduction in the dead time, ie the time during which no information can be transmitted in one transmission direction, since information is transmitted in the other direction during this time (TDMA duplex method). As a result, it is possible to react more quickly, in particular when faults occur, and for example incorrectly received information can be retransmitted. Especially when using the modem, this can be faster overall Data transmission can be realized or changed more quickly to an appropriate transmission speed of the data.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch die Erfindung die Realisierung einer Datenübertragung über eine Funkschnittstelle zwischen einer analogen Fernsprechverbindung und einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung besonders kostengünstig ist. An einer bereits vorhandenen Ba- sisstation für ein schnurloses Telefon müssen allenfalls geringfügige Änderungen vorgenommen werden. Weiterhin können Basisstationen in Massenproduktion hergestellt werden, die gleichermaßen für den Betrieb von schnurlosen Telefonen, anderen schnurlosen Übertragungssystemen und für die erfin- dungsgemäße Art der Funkübertragung von Daten geeignet sind. Ferner können bei modernen Basisstation hohe Datenübertragungsraten erreicht werden, die aktuellen ITU-T-Empfehlungen entsprechen. In summary, it can be stated that the invention makes it particularly cost-effective to implement data transmission over a radio interface between an analog telephone connection and a data-processing subscriber device. If necessary, minor changes need to be made to an existing base station for a cordless telephone. Furthermore, base stations can be mass-produced which are equally suitable for the operation of cordless telephones, other cordless transmission systems and for the type of radio transmission of data according to the invention. Furthermore, high data transmission rates can be achieved with modern base stations, which correspond to current ITU-T recommendations.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle (27) zwischen einer analogen Fernsprechver- bindung (25) und einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung (21) , insbesondere zwischen einem öffentlichen Fernsprechnetz und einem PC, wobei1. Method for transmitting transmission data via a radio interface (27) between an analog telephone connection (25) and a data processing subscriber device (21), in particular between a public telephone network and a PC, whereby
- den Übertragungsdaten entsprechende analoge Signale von der analogen Fernsprechverbindung (25) empfangen werden, in di- gitale Signale umgewandelt werden und durch Dekodierung der digitalen Signale die Ubertragungsdaten erhalten werden und/oder- Analog signals corresponding to the transmission data are received by the analog telephone connection (25), converted into digital signals and the transmission data are obtained by decoding the digital signals and / or
- aus den Übertragungsdaten entsprechende kodierte digitale Signale erzeugt werden, die digitalen Signale in analoge Signale umgewandelt werden und an die analoge Fernsprechverbindung (25) abgegeben werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Umwandlung der analogen Signale in die digitalen Signale und/oder umgekehrt ein auch zur Umwandlung von Fernsprechsi- gnalen verwendbarer Wandler (5) in einer Basisstation (1) für ein Funktelefon verwendet wird und daß die digitalen Signale über die Funkschnittstelle (27) übertragen werden und die Dekodierung und/oder Kodierung auf der von der Basisstation (1) aus gesehen anderen Seite der Funkschnittstelle (27) vorge- nommen wird.- Corresponding coded digital signals are generated from the transmission data, the digital signals are converted into analog signals and delivered to the analog telephone connection (25), characterized in that for converting the analog signals into the digital signals and / or vice versa also for conversion Converters (5) which can be used by telephone signals are used in a base station (1) for a radio telephone and that the digital signals are transmitted via the radio interface (27) and the decoding and / or coding is seen from the base station (1) other side of the radio interface (27).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Signale nach einem TDMA-Duplexverfahren über die Funkschnittstelle (27) übertragen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Funkübertragung der Signale in die eine Richtung mehr Zeitschlitze eines TDMA-Rahmens genutzt werden als in die Gegenrichtung .2. The method according to claim 1, wherein the signals are transmitted by a TDMA duplex method over the radio interface (27), so that more time slots of a TDMA frame are used for radio transmission of the signals in one direction than in the opposite direction.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die digitalen Signale nach einem TDMA-Duplexverfahren über die Funkschnittstelle (27) übertragen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß aufeinander folgende Zeitschlitze und/oder Gruppen von Zeitschlitzen eines TDMA-Rahmens abwechselnd zur Funkübertragung der Signale in die eine Richtung und der Signale in die Ge- genrichtung genutzt werden.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the digital signals are transmitted by a TDMA duplex method via the radio interface (27), characterized in that successive time slots and / or groups of time slots of a TDMA frame are used alternately for radio transmission of the signals in one direction and the signals in the opposite direction.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Funkübertragung der digitalen Signale nach dem DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) -Standard vorgenommen wird, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, daß jedoch zumindest ein Teil der Zeitschlitze zu einer oder mehreren Gruppen aufeinander folgender Zeitschlitze zusammengefaßt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the radio transmission of the digital signals according to the DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) standard is carried out, dadurchgeke nn that, however, at least part of the time slots to one or more groups of successive time slots is summarized.
5. System zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle (27) zwischen einer analogen Fernsprechverbindung (25) und einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung (21) , insbesondere zwischen einem öffentlichen Fern- sprechnetz und einem PC, mit5. System for transmitting transmission data via a radio interface (27) between an analog telephone connection (25) and a data processing subscriber device (21), in particular between a public telephone network and a PC
- einem Wandler (5) zum Umwandeln von den Übertragungsdaten entsprechenden analogen Signalen, die von der analogen Fernsprechverbindung (25) empfangen werden, in digitale Signale und/oder zum Umwandeln von den Übertragungsdaten ent- sprechenden digitalen Signalen in analoge Signale, die an die Fernsprechverbindung (25) abgegeben werden,- A converter (5) for converting analog signals corresponding to the transmission data received from the analog telephone connection (25) into digital signals and / or for converting digital signals corresponding to the transmission data into analog signals connected to the telephone connection (25) are delivered,
- einem Signalprozessor (15) zum Erzeugen der digitalen Signale aus den Übertragungsdaten und/oder zum Gewinnen der Übertragungsdaten aus den digitalen Signalen und - einer Sende- und Empfangseinrichtung (3, 7, 13, 17) zur Funkübertragung über die Funkschnittstelle (27) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Wandler (5) Teil einer Basisstation (1) für ein Funktelefon ist, daß die Basisstation (1) einen ersten Teil (3, 7) der Sende- und Empfangseinrichtung aufweist und daß jenseits der Funkschnittstelle ein zweiter Teil (13, 17) der Sende- und Empfangseinrichtung angeordnet bzw. anordenbar ist, der zur Übertragung der digitalen Signale mit dem Signalprozessor (15) verbunden ist.- a signal processor (15) for generating the digital signals from the transmission data and / or for obtaining the transmission data from the digital signals and - a transmitting and receiving device (3, 7, 13, 17) for radio transmission via the radio interface (27), characterized in that the converter (5) is part of a base station (1) for a radio telephone, that the base station (1) has a first part (3, 7) of the transmitting and receiving device and that beyond the radio interface a second part (13, 17) the transmitting and receiving device is arranged or can be arranged, the is connected to the signal processor (15) for the transmission of the digital signals.
6. Vorrichtung zum Übertragen von Übertragungsdaten über eine Funkschnittstelle (27) zwischen einer analogen Fernsprechverbindung (25) und einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung (21) , insbesondere zwischen einem öffentlichen Fernsprechnetz und einem PC, mit6. Device for transmitting transmission data via a radio interface (27) between an analog telephone connection (25) and a data processing subscriber device (21), in particular between a public telephone network and a PC
- einem Signalprozessor (15) zum Erzeugen digitaler Signale aus den Übertragungsdaten und/oder zum Gewinnen der Übertragungsdaten aus digitalen Signalen und- A signal processor (15) for generating digital signals from the transmission data and / or for obtaining the transmission data from digital signals and
- einer Steuereinrichtung (16) zum Steuern des Betriebes des Signalprozessors (15) , wobei die Vorrichtung einen Anschluß zum Empfangen bzw. Aus- geben der digitalen Signale aufweist und wobei die digitalen Signale Steuerinformation zum Steuern einer Funkübertragung der digitalen Signale über die Funkschnittstelle (27) aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuereinrichtung (16) den Signalprozessor (15) derart steuert, daß die digitalen Signale ferner SteuerInformation zum Steuern einer Übertragung der in den digitalen Signalen enthaltenen Übertragungsdaten in Form von analogen Signalen über die analoge Fernsprechverbindung enthalten bzw. derarti- ge SteuerInformation in den empfangenen digitalen Signalen ausgewertet wird und die Übertragungsdaten gewonnen werden.- A control device (16) for controlling the operation of the signal processor (15), the device having a connection for receiving or outputting the digital signals and wherein the digital signals contain control information for controlling radio transmission of the digital signals via the radio interface (27 ), characterized in that the control device (16) controls the signal processor (15) such that the digital signals also contain control information for controlling a transmission of the transmission data contained in the digital signals in the form of analog signals via the analog telephone connection or such control information in the received digital signals is evaluated and the transmission data is obtained.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Signalprozessor (15) eine Einheit aufweist, in der sowohl die Steuerinformation zum Steuern der Funkübertragung als auch die Steuerinformation zum Steuern der Übertragung über die analoge Fernsprechverbindung hinzugefügt bzw. ausgewertet werden. 7. The device according to claim 6, characterized in that the signal processor (15) has a unit in which both the control information for controlling the radio transmission and the control information for controlling the transmission via the analog telephone connection are added or evaluated.
8. Verwendung einer Basisstation (1) für ein Funktelefon zum Umwandeln analoger Signale einer analogen Fernsprechverbindung in digitale Signale und/oder umgekehrt, wobei8. Use of a base station (1) for a radio telephone for converting analog signals of an analog telephone connection into digital signals and / or vice versa, wherein
- die Signale Übertragungsdaten einer datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung (21) , insbesondere eines PC, enthalten und- The signals contain transmission data from a data processing subscriber device (21), in particular a PC, and
- die digitalen Signale über eine auch zur Übertragung von Fernsprechsignalen geeignete Funkschnittstelle (27) in Richtung der datenverarbeitenden Teilnehmereinrichtung (21) bzw. von dieser kommend übertragen werden.- The digital signals are transmitted via a radio interface (27) which is also suitable for the transmission of telephone signals in the direction of the data processing subscriber device (21) or coming from the latter.
9. Verwendung nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Wandler (5) der Basisstation (1) , durch den die Signale umgewandelt werden, bei einer Abtastrate von mehr 8 kHz, insbesondere etwa 16 kHz, die von der analogen Fernsprechverbindung (25) empfangenen Signale abtastet und in die digitalen Signa1e umwände11. 9. Use according to claim 8, characterized in that a converter (5) of the base station (1) through which the signals are converted at a sampling rate of more than 8 kHz, in particular about 16 kHz, received by the analog telephone connection (25) Samples signals and converts them into digital signals11.
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